Este documento presenta las debilidades de los métodos actuales de planificación de vida de mina y propone un enfoque alternativo. Actualmente, las herramientas se basan en la generación de "cascarones" de pits anidados y la programación de bancos enteros, ignorando restricciones operacionales. Esto funciona para proyectos simples pero no para minas complejas. Se propone utilizar modelos de programación lineal de nivel de detalle apropiado para cada problema, incluyendo restricciones operacionales. Se presenta un ejemplo de
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Cerrando la brecha entre la
planificación de la vida de la mina e
implementación de operaciones
Martin Smith
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Planificación de Vida de la Mina (LoM)
• El objetivo es determinar el límite final de la Mina (reserva),
"Etapas" del desarrollo de la mina, secuenciación de unidades de
reserva principales (bancos) y programar la producción que
maximizará el valor del proyecto.
• La implementación de planes LoM varía según la aplicación
▫ Para los nuevos proyectos (campo verde), el objetivo es evaluar el valor
del proyecto, decidiendo si vender o pasar a la siguiente etapa de
desarrollo.
▫ Para las operaciones existentes (campo utilizado), los planes de LoM
deben aplicarse a nivel operacional, lo que requiere la resolución del plan
minero a niveles de detalle sucesivamente finos.
• La adecuación de las herramientas existentes de planificación
minera es diferente para estas dos aplicaciones principales
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Tecnología Actual
• Todos los métodos se basan en el concepto de pits anidados. En él, la
definición del límite del pit se basa en el aumento del valor del mineral y en
restricciones geométricas en las pendientes y ancho del banco.
• Las unidades de programación de la producción son bancos en una etapa.
• Definición de leyes de corte (mineral, estéril, lixiviación, acopio) está
predeterminado, y definición de parcelas de materiales se basa en
economías o nivel de mineralización.
• Paquetes comerciales de LoM generan pits anidados, proveen herramientas
que asisten la selección de las etapas de extracción y generan programas
que maximizan en VPN, optimizando la secuenciación y programación de
bancos enteros en las etapas.
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4. Generación de pits anidados.
• Encontrar el máximo valor del pit, para
pendientes dadas y VPN supuestos.
• Hacer factores a partir del Valor Neto
(precio) desde un mínimo a un máximo.
• Encontrar el último shell del pit a cada
factor.
• Encontrar el último shell del pit a cada
factor.
• Pueden resultar tantos shells como
factores de precio (cientos), y sólo se
puede minar/planificar sobre unos
pocos.
• Pueden resultar tantos shells como
factores de precio (cientos), y sólo se
puede minar/planificar sobre unos
pocos.
• Cada shell (CASCARON) es resultado de la
optimización del pit a diferente VPN en el
modelo de bloque
• Idealmente los shells serían minados
verticalmente, pero no siempre es posible por
restricciones de acceso o de pendiente de
trabajo
• El ejemplo que se muestra aquí tiene 8 factores
resultantes 8 shells. La simplicidad en la
geometría da como resultado expansiones de
pit constante con cada factor.
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Debilidades de la tecnología actual
• La geometría de bancos es un artefacto de parámetros económicos,
y no se relaciona a restricciones operacionales de planificación,
como rampas, botaderos en el pit, o restricciones geotécnicas fuera
del límite dado por el talud.
• Producción de varias clases de material desde el banco es
programada sin considerar la posición dentro del mismo.
• No hay consideraciones de restricciones operacionales tales como
transporte y recorrido de mineral y estéril, construcción de
botaderos, requerimientos de mezcla e interacciones con otras
unidades de operación.
• Programas dirigidos por VPN no tienden a producir soluciones
operacionalmente factibles
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7. Programación basada en
Blast master
• Unidades de programación se
corresponden con configuraciones de
perforaciones y trondura,
agrupaciones mayores de las
mismas.
• Mucho más detalle que un típico
banco en una etapa, mucho menos
detalle que un BM
• Las limitaciones de la secuenciación
se basan en el espacio de trabajo y la
dirección del acceso, no en un
requisito de pendiente de pit final
• Posible prescindir de hipótesis
relativas a "etapas" en la evolución de
mina.
An entire pit as a blast master
A single bench in the pit as a blast master
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El Problema
• Las soluciones de “caja negra” predefinen el input y el output,
objetivo y restricciones.
▫ Input fijo como bancos dentro de etapas
▫ Output fijo como programación anualizada de bancos
▫ Dirección dada por el VPN
▫ Ignora requerimientos/restricciones operacionales
• Herramientas de optimización diseñadas para la evaluación de
nuevos proyectos están siendo aplicadas en operaciones complejas,
para las cuales las soluciones generadas son a menudo no factibles.
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Cuándo funcionarán estas herramientas?
• Cuando se apliquen a pits únicos, productores de minerales
similares
• Que requieren geometrías de banco y etapa simples y
secuencias de extracción
• No hay restricciones serias sobre las mezclas o temas relativos
a tasas de rendimiento de molienda o metalurgia. No hay
penalidades severas de concentrado.
• Implementación operacional no es un motivo de
preocupación. O es pasada por encima o no es un objetivo de
estudio.
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Cuándo no van a funcionar?
• Cuando se aplican a métodos subterráneos o a combinaciones de
operaciones de superficie y subterráneas
• Cuando son requeridos diseños complejos de banco o etapa (para
planificación de accesos o restricciones geotécnicas)
• Cuando existe una necesidad de optimización global de múltiples
unidades de negocios (minas, lixiviación de pilas, estrategias de
acopio, concentradoras, productos y mercados alternativos)
• Cuando hay serias restricciones de mezcla de mineral
• Cuando existen requerimientos operacionales difíciles que no
pueden resolverse mediante programas de producción de banco
anualizada.
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Un enfoque alternativo
• Prescindir de soluciones de caja negra de entrada/salida
fijas para los problemas más exigentes
• Utilice un nivel de detalle en la planificación que sea
apropiado para el problema está siendo resuelto
• Aplicar un estrategia de solución “arriba-abajo, dividir y
conquistar”
• Utilizar tecnologías de LP-MIP para definir el problema
apropiado, incluyendo la entrada de datos, salida de
solución, las decisiones, objetivo y restricciones
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Ejemplo: Combinación de minería a rajo abierto y
subterránea con acopio de mineral.
• Ubicado en Australia del Sur, al noreste del complejo minero de
Olympic Dam de BHPB
• Construcción de una mina a cielo abierto de 8 Mta y de una planta de
procesamiento para producir un concentrado de cobre-oro
• Explotación se inició en Agosto de 2006 con el primer concentrado
enviado desde Darwin el 30 de abril de 2009
• El pit final planificado será de 1,4 por 1,2 km y 480 metros de
profundidad.
• El recurso de oro-cobre se estima en 189.7, con 1,32% Cu, 0,5 g/t Au y
3.1 g/t Ag (ASX, 2009),con recursos sustanciales bajo el pit existente
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Vista aérea del sitio de la mina mostrando el rajo, pilas
de acopio, botaderos, concentradora y otras instalaciones
de superficie.
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Recurso en sección extendida
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Project Scope
• Llevada a cabo una revisión estratégica del proyecto que abarca:
• Detallada planificación de la mina a cielo abierto por bancos, etapas y
leyes de corte.
• Acopio en pilas, incluyendo inventarios de mineral sustancial y
estrategias de Vida de mina.
• Estrategias de minería para dos operaciones subterráneas planificadas
• Capacidades de mina y molienda alternativas y gasto asociado de
capital
• Sensibilidad del proyecto a precio de metal y tipo de cambio
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Rajo mostrando las etapas y reservas
subterráneas principales asociadas (LOBOS)
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Principales recursos subterráneos con acceso a una ley de
corte NSR de 70 dólares por tonelada (LOBOS)
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Flujos esquemáticos del negocio(LOBOS) representan la dirección permitida
del movimiento de material con pilas de acopio (in-out rehandle) a la
izquierda y pilas de inventario iniciales a la derecha. Objetos de transporte
permiten la producción de mineral de baja y alta ley, estéril y programación
de “rehandle”.
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La optimización balanceó ley y recuperación contra tasas de rendimiento de
molienda, manteniendo niveles mínimos de flúor y uranio en el concentrado,
mientras se recuperaba el valor máximo de la reserva. Estrategias incluidas:
• Mezclando la producción del pit, con inventarios en pilas de acopio y
producción subterránea
• Planificación que pondría el tonelaje correcto con las características
correctas de mineral en su lugar cuando se necesitara en la molienda.
• Calendarización del comienzo de la producción y la tasa de producción
de las minas subterráneas
• Elección del mejor par ley de corte/reserva para las minas subterráneas
(niveles de flúor, uranio, cobre y oro varían según el corte, así como el
tonelaje)
• Aumento de capacidad de producción, tanto en el rajo como en la
molienda.
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Demostración del Modelo y Resultados Typico
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